CDD Doctorat H/F en biologie végétale

Description du Poste
Sujet De Thèse Objectif et sujet de theseChez la plante modèle Arabidopsis thaliana, la protéine ARGONAUTE1 (AGO1) joue un rôle central dans la régulation de l’expression génique par les microARN et les petits ARN interférents, ainsi que dans le développement et la défense antivirale. Sa localisation subcellulaire est dynamique : après son chargement en petits ARN dans le noyau, AGO1 est exportée vers le cytoplasme, où elle s’associe notamment au réticulum endoplasmique et à différents condensats ribonucléoprotéiques. Le laboratoire d’accueil a montré que le stress thermique favorise la séparation de phase d’AGO1 et son recrutement dans les granules de stress.
Ce projet de thèse visera à déterminer comment le stress thermique et la séparation de phase influencent la localisation subcellulaire, les interactions moléculaires et les fonctions d’AGO1 dans les mécanismes de régulation de l’expression génique par les petits ARN. Il étudiera plus particulièrement les mécanismes responsables du recrutement d’AGO1 dans les granules de stress, le rôle de son domaine N-terminal riche en glutamines dans la séparation de phase, ainsi que les conséquences fonctionnelles de cette relocalisation sur les petits ARN et leurs ARN messagers cibles.
Domaines et thématiques scientifiques : Biochimie des protéines, transcriptomique et proteomique, biologie cellulaire.
Présentation détaillée du projet de recherche
* Quel est le rôle du domaine Poly-Q dans la séparation de phase d’AGO1 ?Des lignées transgéniques d’Arabidopsis exprimant une version d’AGO1 dépourvue du domaine Poly-Q seront produites. La localisation de cette protéine mutée sera comparée à celle d’AGO1 sauvage par microscopie confocale, avant, pendant et après un stress thermique, afin de déterminer si ce domaine est indispensable à la formation des condensats.
* Quelle est la fonction physiologique de la séparation de phase d’AGO1 en condition de stress ?Les lignées exprimant AGO1 sans domaine Poly-Q seront utilisées pour évaluer les conséquences de l’altération de la séparation de phase sur la stabilité et l’activité d’AGO1, la croissance, la survie et la récupération des plantes après différents stress. Les stress seront comparés afin de déterminer si la formation de condensats constitue un mécanisme général de protection d’AGO1.
* Comment l’intensité et la durée du stress thermique affectent-elles le mécanisme de régulation de l’expression génique par les petits ARN ?L’activité du « silençage » de l’ARN post-transcriptionnel sera analysée à différentes températures (30, 37 et 42 °C) et pour plusieurs durées d’exposition et de récupération. La localisation d’AGO1, son chargement en petits ARN, son activité de clivage et l’expression de ses ARN messagers cibles seront étudiés à l’aide d’approches d’imagerie, de biochimie et de transcriptomique.
* Quels mécanismes moléculaires contrôlent la formation et les fonctions des condensats d’AGO1 ?Le rôle d’éventuelles modifications post-traductionnelles d’AGO1 dans sa séparation de phase sera recherché par protéomique et par l’analyse de protéines mutées aux sites identifiés. La composition des condensats sera également caractérisée afin de déterminer s’ils recrutent des facteurs de déadénylation, des ubiquitine-ligases ou d’autres protéines impliquées dans la régulation des ARN et le contrôle de la qualité des protéines.
Aspect coopératifLe projet est interdisciplinaire et associe le Laboratoire Génome et Développement des Plantes (LGDP, UMR 5096 CNRS–UPVD) à Perpignan et l’Instituto de Bioquímica Vegetal y Fotosíntesis (IBVF, Université de Séville–CSIC) à Séville. Il mobilise des compétences complémentaires en biochimie, en analyse des interactions protéiques, en systèmes thiol-oxydoréductases et en imagerie cellulaire. Des approches bioinformatiques seront également mises en œuvre afin d’identifier les résidus ou les régions d’AGO1 nécessaires à sa séparation de phase liquide-liquide. Enfin, l’expertise du partenaire espagnol dans la caractérisation des composants clés des granules de stress contribuera directement à la réalisation du projet.
Conditions scientifiques matérielles et financières Le contrat doctoral est financé dans le cadre du projet ANR-PRC GRANULOX. Les crédits alloués au projet couvriront les expériences de microscopie confocale, les analyses protéomiques par LC-MS/MS, la RT-qPCR, le séquençage et l’analyse des ARN, ainsi que la production et la caractérisation des plantes. Ils financeront également les déplacements liés aux collaborations nationales et internationales, ainsi que la participation à des conférences scientifiques.
Objectif de valorisation des travaux de rechercheEn élucidant les mécanismes qui gouvernent la formation de granules ribonucléoprotéiques contenant AGO1 en réponse au stress, ce projet générera des connaissances susceptibles de contribuer à l’amélioration de la résilience et de la productivité des plantes cultivées face au changement climatique. La participation à de